[实用新型]微型流化床裂解反应分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微型流化床裂解反应分析装置。

背景技术

液相原料的裂解反应广泛存在于各种物质转化过程，其反应动力学参数的求算及反应机理的研究是化工、能源、环境、冶金、材料等领域研究开发工作的基础。传统动力学研究方法是在一定的升温速率前提下进行的，采用热重分析仪对样品的质量随时间及温度的变化进行实时测量，从而推导反应的动力学参数，然而受热重分析仪测量原理与结构的限制，反应不能在恒定温度下进行，与本征反应过程存在较大偏差。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种微型流化床裂解反应分析装置，能够实现对液体原料的进样、裂解，并对关键其他组分进行定性定量分析，根据气体浓度变化求算反应动力学参数及其反应机理。

本实用新型采用技术方案如下：

一种微型流化床裂解反应分析装置，包括：

气瓶，气瓶出气嘴处安装有减压阀；

样品瓶，用于盛装待裂解反应的液体原料；

反应器，外部设有加热炉，具有液体原料入口、流化气体入口和裂解产物出口，内部放置有流化介质； 

切换阀组件，包括带有定量环的六通阀；

送料泵，通过进料管路连通样品瓶及六通阀，用于将液体原料输送到定量环中； 

回料管路，位于样品瓶及六通阀之间，用于将多余的液体原料输送回样品瓶； 

质谱分析仪，连接裂解产物出口，用于分析检查裂解反应的产物；和

电脑，连接质谱分析仪，将质谱分析仪分析得到的数据进行保存并能读取和显示；

气瓶的出气支路分成两条，第一条出气支路依次经第一开关阀、六通阀后连接反应器的液体原料入口，第二条出气支路经第二开关阀连接反应器的流化气体入口。

优选地，所述微型流化床裂解反应分析装置中，反应器为管式结构，流化气体入口及裂解产物出口沿反应器轴线方向设置，流化气体入口设置在反应器下端，裂解产物出口设置在反应器上端。

优选地，所述微型流化床裂解反应分析装置中，样品瓶设置在水浴锅内。

优选地，所述微型流化床裂解反应分析装置中，第一开关阀为电磁脉冲阀。

优选地，所述微型流化床裂解反应分析装置中，送料泵为蠕动泵。

优选地，所述微型流化床裂解反应分析装置中，第一条出气支路及第二条出气支路上均安装有气体质量流量计。

本实用新型工作原理：

在进行液体原料裂解反应时，液体原料通过气瓶气体冲击作用喷入反应器中；液体原料进入反应器后，迅速发生裂解反应，反应生成的产物由裂解产物出口进入质谱分析仪中进行检测，检测数据由电脑读取显示并保存。通过对数据的处理，可获得液体原料裂解的产物种类，各裂解反应发生顺序以及其活化能、指前因子等动力学参数，为研究各类液体原料的裂解反应机理提供指导。

本实用新型的有益效果：液体原料快速裂解反应分析系统能够实现在任意温度下液体原料的瞬时进样、裂解，并通过后续在线质谱对关键气体组分进行定性定量分析，根据气体浓度变化求算反应动力学参数及其反应机理。该装置与传统的热重分析仪相比，最大限度地降低了外扩散对反应的影响，同时还能根据关键组分的释放序列和释放量特性推断反应机理。具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型选定实施例的结构示意图。

图中1、气瓶，2、减压阀，3、三通阀，4、第一开关阀，5、送料泵，6、质量流量计，7、定量环，8、六通阀，9、质谱分析仪，10、液体原料入口，11、电脑，12、流化介质，13、反应器，14、加热炉，15、样品瓶，16、水浴锅，17、第二开关阀，18、回料管路，19、第一条出气支路，20、第二条出气支路，21、进料管路，22、流化气体入口，23、裂解产物出口。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。